Sociedade Brasileira de Química (SBQ)
34a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
Estudo da polimerização por abertura de anel do L-lactídeo via catálise enzimática: um novo conceito de polimerização.
Daniel F. Minatelli(1) (IC)*, Ricardo Bentini(1)(PG), Luiz H. Catalani(1) (PQ) *dfminatelli@usp.br
(1) Departamento de Química Fundamental, Instituto de Quıímica, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
Palavras Chave: Abertura de Anel, Candida antarctica lipase B, Novozym 435, Biomaterias, Polimeização.
Introdução
O poli-L-lactídeo (PLLA) é interessante como um material biodegradável e bioabsorvível. Pode ser produzido por policondensação direta de ácido L- lactico ou via abertura do anel de L-lactídeo (LLA)(1). A literatura relata que a apenas o poli-D-lactídeo, mas não o PLLA, pode ser preparado por abertura de anel via catálise enzimática em solução(2). Este trabalho descreve uma nova abordagem para a polimerização do PLLA por abertura de anel do L- lactídeo catalisada pela lipase Candida antarctica fração B (CAL-B Novozym 435) em massa, ainda não descrita na literatura.
Resultados e Discussão
O estudo de abertura do anel do LLA foi realizado em massa e em solução. Para o teste em massa foram utilizados 2g de LLA contendo 10% em massa de lipase CAL-B (Novozym 435) e a mistura submetida a 100ºC por 7 dias. Para o teste em solução a mesma mistura foi dissolvida em 65 mL e submetido ao refluxo por 7 dias. Os resultados foram analisados por Cromatografia por Exclusão de Tamanho (SEC).
A abertura de anel do LLA com CAL-B mostrou ser possível para polimerização em massa, mas não em solução, comprovando observações anteriores da literatura(2).
O estudo cinético de reação em massa mostrou que com 3 dias de reação obteve-se um
de 3700 e que com 7 dias o
quase dobrou, mas não conclui-se a obtenção de um patamar cinético neste período. A síntese de poliésteres similares mostrou que com 7 dias a reação já alcança um patamar cinético(3) mas ainda serão investigados tempos maiores de reação(Tabela 1).
Tabela 1. Variação do tempo de reação
(g mol-1)
(g mol-1)
3 dias 3700 1900
5 dias 4600 2100
7 dias 6600 2600
A fim de comparar os produtos formados da abertura de anel em massa com o PLLA comercial
foi realizado um infravermelho de ambas as amostras (Figura 1).
Figura 1. Infravermelho comparativo da amostra de PLLA comercial e dos produtos formado
Pela análise dos resultados de infravermelho pode- se observar uma banda de estiramento fraco simétrico na região de (1440 cm-1) característica de carboxilato terminal e banda alargada na região de (3550-3200 cm-1) referente à região de grupos hidroxilas de alcoóis com ligação de hidrogênio intramolecular característico do PLLA, comprovando assim a eficiência da CAL-B em realizar a reação de abertura do anel de LLA.
Conclusões
Pelos resultados obtidos pode-se concluir que a CAL-B apresenta atividade sobre o L-lactídeo, em particular quando em ausência de solvente. Esta atividade só havia sido reconhecida anteriormente para seu enantiômero D-lactídeo. Isto abre a possibilidade de preparação de PLLA a partir de LLA em massa utilizando catálise enzimática.
Agradecimentos
A CNPQ e FAPESP pelo apoio Financeiro ___________________
1 Matsumura S., M. D.; Mabuchi, K.; Toshima,K. Macromol.
Rapid Commun. 18,477482 (1997)
2 Hans M., Keul H., Moeller M.Macromol. Bioscience Volume 9, Issue 3, pages 239–247, March 10, 2009
3Juais D., Naves A., Gross R., Catalani L.H.; Macromolecules, 2010, 43 (24), pp 10315–10319
